Geobrugg 3 debris_flo

Protección contra flujos de detritos („debris flow“)

Protección contra “debris flow”

Barreras dinámicas contra flujo de detritos (“debris flow”)

Sistemas dinámicos de alta eficiencia aprobados a escala real


Ejemplos de amenaza y consecuencias

Chummerbach (GR / Suiza): Zona de depósito



Pully (Suiza), Octubre 2000: Zona de depósito



Destrucción y obstrucción de vías:





Val Schluein (GR / Suiza), 2004: Destrucción de puente y fundación


Distintos casos de carga

Ilustración de diferencia entre Videos

«Caída de roca o Caído» y «Derrumbe o Flujo de roca»:

(Hoek E., 1986) (Suarez J., 1998)

8


Distintos casos de carga

Ilustración de distintos casos de carga entre

«Masa distribuida / Flujo» y «Masa concentrada / Caído»:

9


1. Introducción

Situación de partida Buenas experiencias > 20 años con barreras flexibles

certificadas contra impactos dinámicos por caídas de rocas

Eventos incidentales como estos:

Daños en Suiza (en 25 años): > USD 200 millones y 20 muertes por 520 flujos en 30’000 km2


Sitios a escala real / laboratorios para I+D

Amenaza “Flujos de detritus / aluviones / huaicos”


2. Investigación y desarrollo

Instituto Suizo Federal de investigación para Bosque, Nieve y Medio Ambiente (WSL)

Comisión de Tecnología e Inovación (KTI/BBT-EVD)

Geobrugg AG

Proyecto de investigación “KTI” en nivel nacional (y a escala real único en nivel mundial)

Investigación de interacción flujo de detritos – red de anillos

Desarrollo y calibración de modelo numérico

(2002: pre-test) 2005 – 2007



Barrera de prueba con celdas de carga y grabación integrada de datos en cables de soporte



Datos medidos en barrera (entre otros)

-4

-2

0

2

4

6

8

10

12

18:45:58 18:46:48 18:47:38 18:48:28 18:49:18 18:50:08 time

Laser- flow height [m]

0

50

100

150

200

250

300

Ropes - Force [kN]

Laser meanZelle 4 meanZelle 1 meanZelle 3 meanZelle 2 meanZelle 5 mean Bottom support ropes

Top support ropes

Laser

Activación de elementos de frenado


Modelo numérico para desarrollo

Desarrollo de sistemas Calculo con método “Elementos Finitos” Programa de simulación “FARO” (ETH Zürich / WSL-SLF)

Impacto diferente Carga distribuida Tiempo, velocidad Deformación

Carga estática


Evidencia de funcionamiento

Impacto en barrera vacía 1er evento: 18.5.2006 Aprox. 15’000 m3 Ningún daño a la barrera

Impacto en misma barrera,

ya llena 2do evento: 24.6.2006 Sobrepasaron 50’000 m3

Ningún daño a la barrera


Evidencia de funcionamiento


3. Dimensionamiento

Herramienta en línea con base en concepto DEBFLOW®

Prueba de seguridad de capacidad de sistema Factor de seguridad global


Retención de volúmenes menores: …1‘000…2‘000… m3, depende de depósito, espacio disponible, altura de barrera

4. Aplicaciones – 1 Barrera individual


Retención de volúmenes mayores

Proyecto GUMMEN-HASLIBERG, Suiza con 13 barreras en concepto “multi-nivel” para retener 10’000 m3, evento grave en 2005 combinación “retención y desvío” del flujo

4. Aplicaciones – Barreras “escalonadas”


13 barreras con longitudes hasta 25 m y alturas hasta 7 m



2 barreras

dinámicas

tipo VX-spec

Proyecto CASA TEJA


9 barreras implementadas en concepto multi-nivel, protegiendo una vía de montaña hacia un resort turístico

Proyecto PORTAINE


Proyecto ALPAMARCA:



Proyecto ALPAMARCA:



Proyecto ALPAMARCA:



Proyecto ALPAMARCA:





Proyecto OSORIO, Estado de Vargas, Venezuela:





Protección contra la obstrucción de tuberías / alcantarillas

4. Aplicaciones – Contra obstrucción


Disminuir pendiente de cauce y reducción de velocidad y socavación; dar soporte a ladera y/o retención de sedimentos

4. Aplicaciones – Regularización de cauce


Caso de emergencia:

“Check-dam” parcialmente fallado

Erosión del talud externo y desvío del cauce

Rápida ejecución:

3 días de perforación

+ 3 días de instalación

4. Aplicaciones – Sustituir estructuras rígidas


37

Barreras contra flujos de detritos

Requisito técnico:

Calificación e idoneidad de la barrera Sistema flexible tipo UX/VX Investigación y desarrollo detallado (varios años) con

instituto calificado (WSL, ver publicación IRASMOS, 2009), incluyendo ensayos en laboratorio, modelo numérico el cual debe ser verificado y calibrado a escala real con eventos naturales (Quebrada Illgraben), incluso:

Modelo constitutivo y aprobado para dimensionamiento del sistema (DEBFLOW, Wendeler, 2008), incluyendo investigación de capacidad frente a impacto dinámico, carga estática y desborde del sistema


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Capacidad mínima de soporte del sistema contra carga dinámica y estática por el empuje inicial en [kN/m2]

Sistema aprobado por instituto especializado WSL, incluyendo los siguientes informes: Summary Report 2009 “Full-scale Testing and

Dimensioning of Flexible Debris Flow Barriers 2005 – 2008

Structural Analysis Reports UX-#/VX-#, 2010


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Requisito:

Calificación y responsabilidad del fabricante Certificación gestión de calidad ISO 9001:2008 Certificación de conformidad de materiales EN 10204-2.1

“Certificates of Conformity” Seguro de responsabilidad civil que es internacionalmente

vigente con USD 50 millones


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Importante

Objetivo de medidas de mitigación / protección Seguridad de usuarios Eficiencia de operación vial

Sustentabilidad de inversiones Costo-eficiencia de sistemas Durabilidad a largo plazo Minimizar mantenimiento

Sustento técnico y dimensionamiento Ética y responsabilidad

Protección contra flujos de detritos („debris flow“) 45

GEOBRUGG AG – Sistemas de Protección

Muchas gracias !

Vielen Dank !

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